Практичный хозяин, как никто другой, понимает, насколько удобен и эффективен в использовании автономно работающий ручной электроинструмент. Профессиональный строитель, который занимается преимущественно отделочными работами, без шуроповерта и вовсе не может обойтись. Тем не менее батарея, причем любого типа, через определенное время начинает терять свой энергетический потенциал. Приобретение новой АКБ — удовольствие не из дешевых. Но кто сказал, что восстановление аккумулятора шуруповерта невозможно в принципе? Что мешает обладателю брендовой модификации сэкономить на дорогостоящих элементах питания? Наверное, вы не удивитесь универсальности ответа. Незнание. Развивая тему, отметим: это возможно! Материал статьи поможет вам разрешить проблему «глобального старения» АКБ. Стоит лишь прочесть о том, как и что нужно сделать.
«Банки», в которых хранятся не деньги
Говоря про восстановление аккумулятора шуруповерта, нельзя не упомянуть о том, что АКБ, которыми оснащается оговариваемый строительный инструмент, могут иметь различные технические характеристики. Часто такого рода «энергетическая индивидуальность» источника питания играет немаловажную роль в момент эксплуатации. Например, при низкотемпературных условиях работы предпочтение следует отдавать никель–кадмиевым аккумуляторам. Тогда как никель-металл-гидридный тип батарей более долговечен в использовании и может иметь сравнительно большую емкость. Между тем, широко стали применяться и литий-ионные АКБ. Источник питания данного типа и вовсе не нуждается в обслуживании, лишен «эффекта памяти», а главное — при высокой емкости «энергетические банки» батареи имеют более компактные размеры, нежели у «конкурентов».
Восстановление аккумулятора шуруповерта через заморозку
Вероятнее всего, ваш электроинструмент оснащен никель-кадмиевым элементом питания. Потому как данный тип батарей (в контексте представленной статьи) является наиболее распространенным. Исключительно поэтому наш материал и посвящен именно данному типу АКБ. Впрочем, приведенные ниже рекомендации действенны и в отношении использования металлогидридных источников энергии. Итак, порядок действий:
- Запакованный в полиэтиленовый пакет аккумулятор (полностью разряженный!) поместите в морозилку.
- Через 10-12 часов изымите АКБ из холодильного устройства.
- На несколько часов поставьте батарею на зарядку.
- После чего необходимо «высадить» аккумулятор. Пусть он работает до того момента, пока в емкостях не иссякнет энергия.
- Повторите описанную процедуру 2-3 раза.
Но что делать, если подобное восстановление аккумулятора шуруповерта не увенчалось успехом в полной мере? В таком случае следует прибегнуть к комплексному решению проблемы, о котором вы узнаете из нижерасположенных разделов.
Разборка корпусной части автономного блока питания
После того как вы убедились, что несколько проведенных циклов глубокого заряда/разряда батареи не дали положительного результата, и ваша батарея все так же быстро разряжается в процессе работы, следуйте поэтапному сценарию действий. В качестве примера возьмем аккумулятор для шуруповерта «Макита».
- Прежде чем приступить к непосредственному процессу разборки, зарядите устройство.
- Чтобы получить доступ к емкостным элементам АКБ, необходимо выкрутить несколько фиксирующих винтов.
- В некоторых случаях требуется аккуратно взломать корпус в местах соединения конструкционных деталей.
Внимание: при реализации последнего варианта демонтажа не применяйте излишнюю физическую силу, так как можно деформировать корпусной пластик АКБ. Помните: после «реставрационных» работ контейнер должен надежно садиться на место.
Поиск «слабого звена»: определение вышедшей из строя «банки»
Итак, аккумулятор для шуруповерта «Макита» — это несколько последовательно соединенных элементов питания. Впрочем, стандартная схема (когда плюсовой контакт одной из емкостей подсоединен к минусу следующей «банки») применяется практически во всех подобных устройствах. Конечно, имеется в виду автономно работающий электроинструмент. Итак, алгоритм действий:
- С помощью мультиметра произведите методичный замер всех элементов «энергетической обвязки».
- Чтобы не запутаться – не ухмыляйтесь, ибо никель-кадмиевые аккумуляторы для шуруповертов (18 вольт) обычно состоят из 15-ти последовательно соединенных емкостей, – на каждой «банке» посредством обычного карандаша делайте пометки «актуального» напряжения.
Внимание: при замере следует использовать нехитрое приспособление, которое состоит из двух проводов и нагрузочного сопротивления в 0,5 Ом. В результате вы получите максимально правдоподобные данные о состоянии задействованных элементов питания.
- Подключив «нагрузку» к измерительному прибору, проверьте выдаваемые емкостями значения.
- Элемент с самым низким показателем требуется заменить заведомо работоспособным компонентом энергетической системы питания.
- Стоит отметить, что отклонение в 0,5-0,7 В от нормы принято считать критическим.
Вынужденное отступление: энергетические особенности АКБ
Как вы уже поняли, устройство аккумулятора шуруповерта ничем архисложным не отличается. Тем не менее последовательная схема соединенных элементов питания может иметь дополнительный компонент в виде установленного термистора (датчик тепла), принцип действия которого заключается в размыкании цепи зарядки в момент, когда температурные показатели достигают критического уровня — перегрева. Вместе с тем при ремонте АКБ следует учитывать выходной номинал используемой в электроинструменте батареи, а также придерживаться идентичности типовой компоновки.
Другими словами, достаточно мощные аккумуляторы для шуруповертов (18 вольт – весьма распространенный стандарт) обычно собраны из пятнадцати никель-кадмиевых элементов. Каждая отдельная емкость обладает энергетическим потенциалом в 1,2 В. В случае, когда устройство снабжается литий-ионным типом АКБ, то 18-вольтовый аккумулятор состоит из пяти элементов номиналом 3,6 В. В результате Li-ion-батареи являются более компактными и легкими, нежели АКБ предшествующих технологий.
Процесс замены неработоспособного элемента питания
- С помощью острого ножа (идеальный вариант — скальпель) «срежьте» контактные пластины «+» и «-» с неисправно работающей емкости.
- Используя бытовой паяльник и легкоплавкий припой, добавьте новый емкостной элемент в общую «энергетическую обвязку» батареи.
- Соблюдайте полярность при монтаже новой емкости.
Важно: не допускайте перегрева корпуса при пайке. Используйте специальную кислоту и катализирующие флюсы.
Сборка и первичная зарядка аккумулятора шуруповерта
- После того как вы произвели замену дефектных элементов, тщательно проверьте места пайки.
- Устанавливая аккумуляторную «связку» в защитный контейнер, не забудьте про изоляционные подложки, которые предохраняют элементы от момента замыкания.
- Аккуратно проклейте или скрутите фиксирующими винтами соединительные места корпуса.
Совершенно не важно, какой именно аккумулятор для шуруповерта («Интерскол», Makita или Bosh) вы восстанавливали. Главное — насколько качественно вы собрали энергетическое устройство. Так как любая несущественная ошибка при монтаже, будь то корпусной зазор, «зажеванный» провод или неправильное позиционирование контактных пластин, может свести на нет все ваши старания. Только после того, как вы визуально убедились, что все корректно собрано, нужно полностью разрядить «новую» АКБ. Аккумулятор для шуруповерта (12В) очень быстро сядет, если вы его «нагрузите» по полной программе. Следующее, что вам предстоит сделать, — это произвести 2-3 цикла глубокого заряда/разряда. Стоит отметить, что такого рода профилактика должна выполняться не реже, чем один раз в три месяца.
Полезные рекомендации
В качестве бонуса примите несколько ценных советов на вооружение, возможно, они вам помогут в решении энергетических проблем:
- Не утруждайте себя, если ваша батарея относится к литий-ионному типу. Вряд ли вам удастся ее восстановить.
- Традиционный никель-кадмиевый аккумулятор всегда можно «толкнуть» с помощью кратковременной подачи более высокого напряжения. Однако, прежде чем прибегнуть к столь радикальным мерам, необходимо более детально изучить данный электрический вопрос «реинкарнации».
- Возможно, вы не знаете, но традиционного типа АКБ, коей является никель-кадмиевая батарея, нельзя подключать к зарядке, если ее ёмкости имеют достаточный энергетический потенциал. Иначе разрушительных последствий «эффекта памяти» батареи просто не избежать.
Вместо послесловия
Российский аккумулятор для шуруповерта «Интерскол» по качеству не уступает брендовым аналогам. Однако стоимость отечественного АКБ, без преувеличения, щадящая. Для тех, кто не уверен в своих способностях, кому «легче» приобрести новую батарею, нежели восстановить старую, — это вариант. Тем не менее в случае, когда конструкционная часть энергетического контейнера имеет эксклюзивные формы (пазы, фиксаторы и специфические изгибы), все же придется посвятить несколько минут своего драгоценного времени техническому творчеству. Поскольку может понадобиться перепаковать АКБ в «родной» корпус. Ну, а как зарядить аккумулятор шуруповерта и что нужно предпринять, когда АКБ не заряжается по причине долгого простоя в разряженном состоянии, вы уже знаете. Эффективных вам методов восстановления и не забывайте о безопасности – своей и окружающих!
Всем известно, что такой инструмент, как шуруповерт, часто бывает незаменим не только в среде профессиональных мастеров, но и в быту. При этом, нужно всегда иметь в виду, что его аккумуляторная батарея требует определенного подхода при эксплуатации. Это особенно актуально в том случае, если ваш инструмент укомплектован блоком с никель-кадмиевыми АКБ. Именно из-за них возникает необходимость проводить полную разрядку батареи. Поэтому и нужно знать о том, как разрядить аккумулятор шуруповерта правильно.
Для чего нужно это делать
Как уже было сказано, многое зависит от того, какого вида батарейки находятся в шуруповерте. Если речь идет о более современных и дорогих литиевых аккумуляторах, их специально разряжать не потребуется. Будет достаточно, если вы просто достанете аккумуляторный блок из инструмента и оставите его на несколько дней. Литий-ионнные АКБ легко разряжаются сами. Что же касается никель-кадмиевых элементов, с ними придется повозиться чуть дольше.
Дело в том, что именно этот вид батареек обладает так называемым «эффектом памяти». Например, если зарядить батарею на 60 процентов, а не на 100 (так часто бывает, когда требуется срочная подзарядка и продолжение работы), при следующем цикле никель-кадмиевые батарейки будут «думать» о 60 процентах как о полном заряде и работать соответственно, не в полную силу. Таким образом, они не будут полноценно использовать ресурс своей реальной емкости. Если этот «эффект памяти» не снять, не «стереть», продуктивность работы инструмента значительно снизится. Убрать же возникший «эффект памяти» возможно только в том случае, если полностью разрядить батарею.
Полная разрядка аккумулятора может понадобиться, если планируется восстановление АКБ шуруповерта — с целью узнать, сколько «банок» работает плохо и какие из них нужно заменить. Но чаще всего она требуется именно по причине особенностей работы «кадмиевых» элементов.
Правильная разрядка: как это сделать?
Как правильно разрядить батарею — вопрос, который может показаться странным. Сразу стоит отметить, что сделать это, включив инструмент на полную мощность, не получится. Более того, если непрерывно и вхолостую «крутить» подключенный к сети шуруповерт, это может привести к тому, что он попросту сломается. Да и полной разрядки кадмиевых батареек таким способом все равно не добиться в силу того, что остаточный заряд они держат долго и стабильно.
Существует гораздо более надежный и щадящий метод, при котором АКБ разряжается быстро и без вреда для шуруповерта. Для этого нужно воспользоваться обычной лампочкой.
Процесс разрядки аккумулятора шуруповерта
Для начала разберите аккумуляторный блок и аккуратно выньте оттуда связку «банок», предварительно отпаяв ее от других частей электросхемы. Теперь нужно подсоединить к клеммам АКБ лампочку с таким же показателем напряжения, как и у инструмента — обычно это 12 или 13 вольт. U и ток именно вашего шуруповерта, как правило, указаны в инструкции по его применению, либо на его корпусе.
По мере нагревания лампы она берет все больше энергии из батареек, и в конечном итоге они разряжаются полностью. Когда лампочка полностью потухнет, это значит, что батарея разряжена, и «эффект памяти» можно считать снятым.
Теперь вам известно, как правильно можно воспользоваться этим простым способом в домашних условиях и как разрядить аккумулятор шуруповерта без вреда для самого инструмента. Если вы будете замечать, что никель-кадмиевая батарея начинает накапливать «эффект памяти», у вас всегда будет возможность использовать обычную лампочку для ее полной и качественной разрядки.
Реанимируем аккумулятор DCB 145
Литиевые аккумуляторы находят всё большее применение в быту. В настоящее время они всё чаще встречаются в качестве сменных аккумуляторов для шуруповёртов и другого электроинструмента. Несмотря на свои достоинства, литиевые аккумуляторы также не лишены недостатков.
Так, после 1,5 года эксплуатации аккумуляторы от шуруповёрта DeWalt стали быстро разряжаться, работать стало невозможно. Аккумуляторы заряжались максимум до 14,4 вольт, хотя для этого использовалось штатное зарядное устройство DCB-107. Кроме этого, зарядка происходила очень быстро, вместо положенных 60 минут, от силы минут 15.
Прежде чем рассказывать о том, как удалось решить данную проблему, мне бы хотелось познакомить читателя с устройством литиевого аккумулятора от шуруповёрта.
Вот так выглядит штатный аккумулятор DeWalt DCB-145.
Чтобы вскрыть такой аккумулятор потребуется шестигранная отвёртка типа TORX. Аккумуляторная батарея состоит из 4 литиевых (Li-ion) "банок" SAMSUNG SDI INR18650-13B ёмкостью 1300 mA/h каждая. Все четыре "банки" установлены в пластиковый бокс и соединены последовательно при помощи токоведущих пластин. Пластины приварены к контактам аккумуляторов точечной сваркой. Видно, что это качественная заводская сборка.
Не советую разделять "банки" составного аккумулятора, перекусывая соединительные токоведущие пластины. Я так сделал и пожалел. Далее я расскажу, почему этого делать не стоит.
Сами аккумуляторы SAMSUNG SDI INR18650-13B не имеют встроенного контроллера заряда/разряда. К сожалению, найти документацию на аккумуляторы конкретно этой модели (с индексом 13B) мне не удалось. Но, судя по параметрам аккумуляторов данной линейки, максимальный непрерывный ток разряда (Max Continuous Discharge Current) может быть от 18 (INR18650-13L) до 23 (INR18650-13M) ампер! Не удивительно, что в них нет встроенного контроллера.
Также в корпусе батареи установлен 5-ти контактный разъём и небольшая печатная плата.
Многоконтактный разъём необходим для того, чтобы при заряде была возможность контролировать заряд каждого из четырёх аккумуляторов INR18650-13B отдельно. Как известно, напряжение более 4,1
4,2V для литиевых аккумуляторов опасно и может привести к повреждению или даже возгоранию. Поэтому зарядное устройство выравнивает (балансирует) ток через каждую "банку" составной батареи так, чтобы напряжение на каждой из них не превышало 4,1V.
Также на печатной плате установлен датчик температуры, который прилегает к одной из литиевых "банок".
Благодаря датчику штатная зарядка DeWalt DCB-107 измеряет температуру аккумулятора и отключает режим заряда в том случае, если батарея перегрета или имеет температуру ниже +4 0 С. Кроме термодатчика на плате смонтирована какая-то схема, но она залита герметиком.
Такая аккумуляторная сборка называется "Pack for Power Tool", то есть "Пакет" или аккумуляторная сборка для электроинструмента. Вот так она выглядит.
Крупные компания вроде Samsung поставляют такие вот сборки для производителей силового электроинструмента под заказ. Возможно, поэтому мне и не удалось найти точные характеристики под аккумуляторы INR18650-13B.
С устройством Li-ion аккумулятора для электроинструмента мы ознакомились. Вернёмся к нашим "дохлым" аккумуляторам.
Перед тем, как аккумуляторы "сдохли" их очень сильно разрядили. Пользовались шуруповёртом до тех пор, пока аккумулятор не разрядился, а затем, сделав передышку, поработали им ещё некоторое время. После этого аккумуляторы и стали плохо заряжаться, и не держали ёмкость.
После замера напряжения на каждой "банке" АКБ выяснилось, что 3 "банки" из 4 заряжены не польностью — до 3,5 вольт. Лишь одна зарядилась до необходимых 4,1 вольт (для Li-ion).
Если сложить напряжение всех банок, то получим как раз те самые 14,4V. Напомню, что штатное зарядное устройство очень быстро заряжало аккумулятор и отключалось.
Первое, что пришло на ум, это заменить те литиевые "банки", которые заряжались не полностью. Но, поиск оригинальных INR18650-13B не дал результатов. Возможно из-за того, что такие сборки поставляются только под заказ и в розницу не поступают. Да и стоимость четырёх новых аккумуляторов, например, INR18650-22R практически равнялась цене одной АКБ DeWalt DCB-145. Поэтому от замены аккумуляторов я решил на тот момент отказаться.
И, тут в голову пришла дельная мысль, а она как всегда, запаздывает. Что, если штатная зарядка не смогла правильно отбалансировать составную литиевую АКБ после глубокого разряда? То есть штатная ДеВольт’овская зарядка заряжала одну "банку" до необходимых 4,1V и отключалась. При этом оставшиеся 3 литиевые "банки" заряжались не полностью, а всего лишь до 3,5V.
Было решено проверить штатное зарядное устройство DCB-107 на предмет наличия какой бы то ни было неисправности, но оно оказалось исправно. Да и новые аккумуляторы зарядка заряжала прекрасно.
Таким образом, я пришёл к выводу, что штатное зарядное устройство не смогло правильно отбалансировать составную литиевую батарею после глубокой разрядки.
Было решено разрядить/зарядить каждую литиевую банку 18650 отдельно с помощью стороннего зарядного устройства. Для этого использовалась зарядное устройство Turnigy Accucell 6 (аналог IMAX B6), о котором я уже рассказывал.
Разряжал каждую банку 18650 до 3V током 0,3А. Затем заряжал до 4,1V током 0,5А. Далее снова разряжал с целью определить, сколько же тока заливается в каждую конкретную "банку". Это необходимо для того, чтобы оценить их ёмкость. Как выяснилось, аккумуляторы исправны и в каждую из них было "залито" от 1164 до 1186 mA. Что не так далеко от заявленной ёмкости в 1300 mA/h. Таким образом я убедился, что аккумуляторы исправны, и заменять их не стоит.
После теста (заряда-разряда) каждого аккумулятора меряем напряжение на каждой литиевой "банке". Оно должно быть в пределах 3,1
3,3V на каждой. Таким образом составной аккумулятор будет разряжен до 12,4
Затем я собрал все "банки" в бокс, припаял плату с разъёмом и установил в корпус. Поставил полностью разряженный аккумулятор DeWalt DCB-145 уже в штатную ДеВольт’овскую зарядку и засёк время начала процесса зарядки. Как я и ожидал, спустя 1 час (60 минут, как и указано в инструкции) зарядка была завершена.
В качестве "контрольного выстрела" замерил напряжение на клеммах B+ и B-. Оно составило 16,4V, как и положено для полностью заряженной АКБ.
Таким образом удалось восстановить два аккумулятора DeWalt DCB-145 и избежать пустой траты денег на покупку новых аккумуляторов, суммарная стоимость которых практически равна стоимости недорогого шуруповёрта.
Теперь расскажу о "граблях", на которые наступил.
Внимание! Сборку надо производить очень аккуратно и не допускать короткого замыкания между выводами "банок" и тех выводов, которые идут на балансировочный разъём. Если замкнёте что пассатижами или пинцетом, то фейерверк из искр обеспечен! Я в этом убедился на практике. Токи такие, что провод сечением 0,5 мм. плавятся так, будто это тончайший проводок плавкого предохранителя.
Также категорически не советую разделять литиевые банки, разрезая или перекусывая соединительные токоведущие пластины, которые приварены сваркой.
Во-первых, в этом нет необходимости. Зарядить каждую "банку" можно просто подключаясь выводами зарядного устройства к полюсам нужного аккумулятора. Единственное, что может потребоваться, так это отпаять выводы балансировочного разъёма и временно снять сам разъём со сборки.
Во-вторых, можно повредить изоляцию литиевых аккумуляторов и из-за этого замкнуть их.
В третьих, после того, как литиевые "банки" будут протестированы, встанет вопрос о соединении их вместе. И даже если пластины удастся спаять между собой, то поместить такую сборку обратно в корпус будет весьма трудоёмкой задачей. Корпус аккумулятора очень плотно подогнан под габариты сборки.
Где купить литиевые аккумуляторы для замены неисправных?
Ну, и напоследок, затрону тему замены литиевых аккумуляторов. Если случилось так, что аккумуляторы в вашем шуруповёрте пришли в негодность и их надо заменить, то на данный момент не составляет труда найти им достойную замену. Например, на АлиЭкспресс можно найти литиевые аккумуляторы от Samsung, LG, Sanyo, Panasonic, Sony.
Для апгрейда своего 12V шуруповёрта с никель-кадмиевым аккумулятором, я приобрёл аккумуляторы Samsung INR18650-25RM.
Покупал в хорошо знакомом многим и проверенном магазине LiitoKala. Судя по всему, аккумуляторы оригинальные. Во всяком случае, разницы в весе, ёмкости, качестве изготовления я не заметил. Продавец прямым текстом пишет, что аккумуляторы оригинальные, но, "светить" бренд Samsung они, видимо, не имеют права. Поэтому на всех аккумуляторах маркировка Samsung заклеена фирменной наклейкой магазина.
Переделка удалась. С платами защиты и заряда я заморачиваться не стал, просто вывел наружу силовые проводники, а также провода под балансировочный разъём. Заряжаю всё напрямую от универсальной зарядки Turnigy Accucell 6. Делал всё на быструю руку, так как лето было на исходе.
Под замену никелевых (NiCd, NiMh) аккумуляторов на литий лучше брать те, что с приваренными "лепестками". Так будет легче спаять составную батарею.
Стоит отметить, что аккумуляторы INR18650-25RM как раз-таки и используются в тех самых «Pack for Power Tool» для электроинструмента. Перед покупкой советую погуглить даташит на аккумулятор (например, так: "samsung inr18650-25rm datasheet"). В нём указано всё, что необходимо знать: типовой ток заряда и разряда, назначение (инструмент, игрушки), графики потери ёмкости после нескольких циклов и много чего ещё.
